(57)【要約】【課題】  差動装置の駆動力配分機構において、車両の旋回のアシストや抑制に加えて、車両の駆動力のアシストを可能にする。【解決手段】  差動装置Ｄの第１、第２遊星歯車機構ＰＲ，ＰＬの各一対のプラネタリキャリヤ、リングギヤおよびサンギヤのうちの第１の要素を２つの出力要素１３Ｒ，１３Ｌにそれぞれ連結するとともに、第２の要素どうしを相対回転不能に結合して入力要素１８に連結し、かつ第３の要素どうしをギヤ機構２１ａ〜２１ｄ，２２Ｒ，２２Ｌを介して相互に逆方向に回転するように連結したので、第１クラッチＣ１を係合してモータ・ジェネレータＭＧで第３の要素を相互に逆方向に駆動することで、車両の駆動力を２つの出力要素１３Ｒ，１３Ｌに任意の比率で配分して旋回をアシストあるいは抑制できるだけでなく、第２クラッチＣ２を係合してモータ・ジェネレータＭＧで入力要素１８を駆動することで、車両の駆動力をアシストすることができる。【選択図】        図１
2010190285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動装置（Ｄ）の入力要素（１８）に加えられる駆動力を２つの出力要素（１３Ｒ，１３Ｌ）に所定の比率で配分する差動装置の駆動力配分機構であって、
第１リングギヤ（１５Ｒ）と、第１サンギヤ（１６Ｒ）と、前記第１リングギヤ（１５Ｒ）および第１サンギヤ（１６Ｒ）に噛合する第１ピニオン（１７Ｒ）を支持する第１プラネタリキャリヤ（１４Ｒ）とよりなる第１遊星歯車機構（ＰＲ）と、第２リングギヤ（１５Ｌ）と、第２サンギヤ（１６Ｌ）と、前記第２リングギヤ（１５Ｌ）および第２サンギヤ（１６Ｌ）に噛合する第２ピニオン（１７Ｌ）を支持する第２プラネタリキャリヤ（１４Ｌ）とよりなる第２遊星歯車機構（ＰＬ）とを備え、前記各一対のプラネタリキャリヤ（１４Ｒ，１４Ｌ）、リングギヤ（１５Ｒ，１５Ｌ）およびサンギヤ（１６Ｒ，１６Ｌ）のうちの第１の要素（１４Ｒ，１４Ｌ）を前記２つの出力要素（１３Ｒ，１３Ｌ）にそれぞれ連結するとともに、第２の要素（１５Ｒ，１５Ｌ）どうしを相対回転不能に結合して前記入力要素（１８）に連結し、かつ第３の要素（１６Ｒ，１６Ｌ）どうしをギヤ機構（２１ａ〜２１ｄ，２２Ｒ，２２Ｌ）を介して相互に逆方向に回転するように連結するものにおいて、
駆動源（ＭＧ）と、前記ギヤ機構（２１ａ〜２１ｄ，２２Ｒ，２２Ｌ）を前記駆動源（ＭＧ）に接続する第１クラッチ（Ｃ１）と、前記入力要素（１８）を前記駆動源（ＭＧ）に接続する第２クラッチ（Ｃ２）とを備え、
前記第１クラッチ（Ｃ１）を係合して前記第３の要素（１６Ｒ，１６Ｌ）を相互に逆方向に駆動し、前記第２クラッチ（Ｃ２）を係合して前記入力要素（１８）を駆動することを特徴とする差動装置の駆動力配分機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動装置の入力要素に加えられる駆動力を２つの出力要素に所定の比率で配分する差動装置の駆動力配分機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと左右の車輪との間に配置される差動装置を一対の遊星歯車機構で構成し、両リングギヤにエンジンの駆動力を入力し、両プラネタリキャリヤを左右の車輪に接続し、両サンギヤを油圧モータあるいは電気モータに接続して相互に逆方向に駆動することで、、エンジンの駆動力を左右の車輪に任意の比率で配分して旋回をアシストあるいは抑制する差動装置の駆動力配分機構が、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９７９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、油圧モータや電気モータよりなる駆動源を正転駆動あるいは逆転駆動することで車両の左右の旋回をアシストあるいは抑制することが可能であるが、エンジンの駆動力を前記駆動源でアシストしたり、車体の運動エネルギーを前記駆動源の回生制動により電気エネルギーとして回収したりすることはできなかった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、差動装置の駆動力配分機構において、車両の旋回のアシストや抑制に加えて、車両の駆動力のアシストを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、差動装置の入力要素に加えられる駆動力を２つの出力要素に所定の比率で配分する差動装置の駆動力配分機構であって、第１リングギヤと、第１サンギヤと、前記第１リングギヤおよび第１サンギヤに噛合する第１ピニオンを支持する第１プラネタリキャリヤとよりなる第１遊星歯車機構と、第２リングギヤと、第２サンギヤと、前記第２リングギヤおよび第２サンギヤに噛合する第２ピニオンを支持する第２プラネタリキャリヤとよりなる第２遊星歯車機構とを備え、前記各一対のプラネタリキャリヤ、リングギヤおよびサンギヤのうちの第１の要素を前記２つの出力要素にそれぞれ連結するとともに、第２の要素どうしを相対回転不能に結合して前記入力要素に連結し、かつ第３の要素どうしをギヤ機構を介して相互に逆方向に回転するように連結するものにおいて、駆動源と、前記ギヤ機構を前記駆動源に接続する第１クラッチと、前記入力要素を前記駆動源に接続する第２クラッチとを備え、前記第１クラッチを係合して前記第３の要素を相互に逆方向に駆動し、前記第２クラッチを係合して前記入力要素を駆動することを特徴とする差動装置の駆動力配分機構が提案される。
【０００７】
尚、実施の形態の右シャフト１３Ｒおよび左シャフト１３Ｌは本発明の出力要素に対応し、実施の形態の第１、第２プラネタリキャリヤ１４Ｒ，１４Ｌは本発明の第１の要素に対応し、実施の形態の第１、第２リングギヤ１５Ｒ，１５Ｌは本発明の第２の要素に対応し、実施の形態の第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌは本発明の第３の要素に対応し、実施の形態の外歯ギヤ１８は本発明の入力要素に対応し、実施の形態の第１ギヤ２１ａ〜第４ギヤ２１ｄおよび第１、第２外歯ギヤ２２Ｒ，２２Ｌは本発明のギヤ機構に対応し、実施の形態のモータ・ジェネレータＭＧは本発明の駆動源に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、差動装置の第１、第２遊星歯車機構の各一対のプラネタリキャリヤ、リングギヤおよびサンギヤのうちの第１の要素を２つの出力要素にそれぞれ連結するとともに、第２の要素どうしを相対回転不能に結合して入力要素に連結し、かつ第３の要素どうしをギヤ機構を介して相互に逆方向に回転するように連結したので、第１クラッチを係合して駆動源で第３の要素を相互に逆方向に駆動することで、車両の駆動力を２つの出力要素に任意の比率で配分して旋回をアシストあるいは抑制できるだけでなく、第２クラッチを係合して駆動源で入力要素を駆動することで、車両の駆動力をアシストすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】差動装置の駆動力配分機構の構成を示す図。
【図２】差動装置の駆動力配分機構の機能を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１および図２に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態による差動装置の駆動力配分機構を、フロントエンジン・フロントドライブ車に適用したものである。同図に示すように、車体に横置きに搭載したエンジンＥにはトランスミッションＭが接続されており、そのトランスミッションＭの出力軸である差動装置入力軸１１は遊星歯車式の差動装置Ｄに駆動力を伝達するための入力ギヤ１２を備える。
【００１２】
差動装置Ｄは、右輪ＷＲを駆動する右シャフト１３Ｒに連なる右側の第１遊星歯車機構ＰＲと、左輪ＷＬを駆動する左シャフト１３Ｌに連なる左側の第２遊星歯車機構ＰＬとを備える。両遊星歯車機構ＰＲ，ＰＬは車体中心線を挟んで左右対称に形成されており、２つの出力要素としての右シャフト１３Ｒおよび左シャフト１３Ｌにそれぞれ固設された左右一対の第１、第２プラネタリキャリヤ１４Ｒ，１４Ｌと、一体に形成された左右一対の第１、第２リングギヤ１５Ｒ，１５Ｌと、右シャフト１３Ｒおよび左シャフト１３Ｌ上に回転自在に支持された左右一対の第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌと、各プラネタリキャリヤ１４Ｒ，１４Ｌに回転自在に支持され、第１、第２リングギヤ１５Ｒ，１５Ｌおよび第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌに同時に噛合する各複数個の第１、第２ピニオン１７Ｒ…，１７Ｌ…とから構成される。そして、第１、第２リングギヤ１５Ｒ，１５Ｌと一体に形成した１つの入力要素としての外歯ギヤ１８が、前記入力ギヤ１２に噛合する。
【００１３】
駆動および回生制動が可能なモータ・ジェネレータＭＧに、遊星歯車機構よりなる減速機３１および第１クラッチＣ１を介して第１駆動軸２０が接続される。減速機３１は、モータ・ジェネレータＭＧの回転軸３２に固設されたサンギヤ３３と、第１駆動軸２０に固設されたプラネタリキャリヤ３４と、プラネタリキャリヤ３４に回転自在に支持された複数のピニオン３５…と、ケーシング３６に固設されたリングギヤ３７とを備えており、ピニオン３５…はサンギヤ３３およびリングギヤ３７に同時に噛合する。従って、第１クラッチＣ１を係合した状態では、モータ・ジェネレータＭＧの回転軸３２の回転は減速機３１により減速されて第１駆動軸２０に伝達される。
【００１４】
第１駆動軸２０には第１ギヤ２１ａが固設されており、この第１ギヤ２１ａは前記第１サンギヤ１６Ｒと一体に形成した第１外歯ギヤ２２Ｒに噛合する。また第１駆動軸２０に第３ギヤ２１ｃおよび第４ギヤ２１ｄを介して連結された第２駆動軸２３には第２ギヤ２１ｂが固設されており、この第２ギヤ２１ｂは前記第２サンギヤ１６Ｌと一体に形成した第２外歯ギヤ２２Ｌに噛合する。第１駆動軸２０と第２駆動軸２３とを連結する第３、第４ギヤ２１ｃ，２１ｄは同一の歯数を有しており、従って第１駆動軸２０と第２駆動軸２３とは同一回転数で逆方向に回転する。また第１、第２ギヤ２１ａ，２１ｂは同一の歯数を有するとともに、第１、第２外歯ギヤ２２Ｒ，２２Ｌも同一の歯数を有しており、従って、第１クラッチＣ１を係合した状態でモータ・ジェネレータＭＧを駆動することにより、第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌは同一回転数で逆方向に回転する。
【００１５】
第１、第２駆動軸２０，２３と同軸に第３駆動軸２４が配置される。第３駆動軸２４には、第５ギヤ２１ｅおよび第６ギヤ２１ｆが固設されるとともに、第５、第６ギヤ２１ｅ，２１ｆ間に第２クラッチＣ２が配置される。第５ギヤ２１ｅは、第１駆動軸２０の第１クラッチＣ１および減速機３１間に固設した第７ギヤ２１ｇに噛合し、第６ギヤ２１ｆは外歯ギヤ１８に噛合する。
【００１６】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を、図２を参照して説明する。
【００１７】
(1) 第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を共に係合解除した状態では、第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌと一体の第１、第２外歯ギヤ２２Ｒ，２２Ｌは、第１、第２駆動軸２０，２３および第１〜第４ギヤ２１ａ〜２１ｄで接続されて同一回転数で逆方向に回転するため、差動装置Ｄは通常の差動機能のみを発揮する。
【００１８】
(2) 第１クラッチＣ１を係合してモータ・ジェネレータＭＧを第１駆動軸２０に結合し、かつ第２クラッチＣ２を係合解除して差動装置Ｄの差動を許容した状態でモータ・ジェネレータＭＧを駆動すると、第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌと一体の第１、第２外歯ギヤ２２Ｒ，２２Ｌが同一回転数で相互に逆方向に駆動されるため、モータ・ジェネレータＭＧの回転方向に応じて左右のシャフト１３Ｒ，１３Ｌに差回転を発生させ、エンジンＥの駆動力を左輪ＷＬおよび右輪ＷＲに任意の比率で配分することができる。従って、旋回外輪に配分される駆動力を旋回内輪に配分される駆動力よりも多くすれば、車両の旋回性能を高めることができ、逆に旋回外輪に配分される駆動力を旋回内輪に配分される駆動力よりも少なくすれば、車両の直進安定性能を高めることができる。
【００１９】
(3) また上述した第１クラッチＣ１が係合、第２クラッチＣ２が非係合の状態でモータ・ジェネレータＭＧを回生制動すれば、モータ・ジェネレータＭＧが発生する回生制動力が差動装置Ｄの差動機能を抑制するように作用し、車両の減速中に旋回を阻止するヨーモーメントを発生させて車両挙動を安定させることができる。
【００２０】
(4) また上述した第１クラッチＣ１が係合、第２クラッチＣ２が非係合の状態でモータ・ジェネレータＭＧをオープン状態（コイルの電流を遮断して無負荷で回転し得る状態）にすれば、第１クラッチＣ１を係合解除したのと同じことになり、差動装置Ｄは通常の差動機能のみを発揮する。
【００２１】
(5) 第１クラッチＣ１を係合解除してモータ・ジェネレータＭＧを第１駆動軸２０から分離し、かつ第２クラッチＣ２を係合して第５ギヤ２１ｅおよび第６ギヤ２１ｆを結合した状態でモータ・ジェネレータＭＧを駆動すると、モータ・ジェネレータＭＧの駆動力が第７ギヤ２１ｇ、第５ギヤ２１ｅ、第２クラッチＣ２および第６ギヤ２１ｆの経路で差動装置Ｄの外歯ギヤ１８に入力されるため、エンジンＥの駆動力をモータ・ジェネレータＭＧの駆動力でアシストすることができる。
【００２２】
このとき、エンジンＥを停止させれば、車両をモータ・ジェネレータＭＧの駆動力のみで発進あるいは走行させることができる。
【００２３】
(6) また上述した第１クラッチＣ１が非係合、第２クラッチＣ２が係合の状態でモータ・ジェネレータＭＧを回生制動すれば、車両の減速時にモータ・ジェネレータＭＧを差動装置Ｄに接続して回生制動し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。
【００２４】
(7) また上述した第１クラッチＣ１が非係合、第２クラッチＣ２が係合の状態でモータ・ジェネレータＭＧをオープン状態にすれば、第２クラッチＣ２が係合解除したのと同じことになり、差動装置Ｄは通常の差動機能のみを発揮する。
【００２５】
(8) 尚、第１クラッチＣ１を係合してモータ・ジェネレータＭＧを第１駆動軸２０に結合し、かつ第２クラッチＣ２を係合して第５ギヤ２１ｅおよび第６ギヤ２１ｆを一体に結合した状態でモータ・ジェネレータＭＧを駆動すると、第１、第２サンギヤ１６Ｒ，１６Ｌと一体の第１、第２外歯ギヤ２２Ｒ，２２Ｌが同一回転数で相互に逆方向に駆動されるため、モータ・ジェネレータＭＧの回転方向に応じて左右のシャフト１３Ｒ，１３Ｌに差回転を発生させ、エンジンＥの駆動力を左輪ＷＬおよび右輪ＷＲに任意の比率で配分することができる。
【００２６】
しかしながら、この場合には差動装置Ｄの外歯ギヤ１８にエンジンＥおよびモータ・ジェネレータＭＧの両方が接続されるため、モータ・ジェネレータＭＧの回転方向はエンジンＥの回転方向と同方向に限定され、モータ・ジェネレータＭＧを逆方向に回転させることはできない。よって左輪ＷＬおよび右輪ＷＲに対する駆動力の配分は右旋回する場合の旋回アシストに限定されてしまい、実際に使用することは困難である。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、差動装置Ｄに１個のモータ・ジェネレータＭＧを付加するだけで、エンジンＥの駆動力を右シャフト１３Ｒおよび左シャフト１３Ｌに任意の比率で配分して旋回をアシストあるいは抑制できるだけでなく、モータ・ジェネレータＭＧで入力ギヤ１２を駆動あるいは制動することで、車両の駆動アシストおよび減速アシストを実現することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２９】
例えば、遊星歯車機構ＰＲ，ＰＬを構成する前記３つの要素の役割、すなわちプラネタリキャリヤ１４Ｒ，１４Ｌ、リングギヤ１５Ｒ，１５Ｌおよびサンギヤ１６Ｒ，１６Ｌの役割は任意に入れ換えることができる。
【００３０】
また本発明の駆動力配分機構は、実施の形態で説明したフロントドライブ車の前輪の駆動系に限らず、フロントドライブ車の後輪の駆動系、リヤドライブ車の後輪の駆動系あるいはリヤドライブ車の前輪の駆動系にも適用可能である。
【００３１】
また実施の形態では駆動源としてモータ・ジェネレータＭＧを用いているが、モータ・ジェネレータＭＧに代えて油圧モータを用いることができる。しかしながら、この場合には回生制動によりエネルギーを回収することは不能である。
【符号の説明】
【００３２】
１３Ｒ        右シャフト（出力要素）
１３Ｌ        左シャフト（出力要素）
１４Ｒ        第１プラネタリキャリヤ（第１の要素）
１４Ｌ        第２プラネタリキャリヤ（第１の要素）
１５Ｒ        第１リングギヤ（第２の要素）
１５Ｌ        第２リングギヤ（第２の要素）
１６Ｒ        第１サンギヤ（第３の要素）
１６Ｌ        第２サンギヤ（第３の要素）
１７Ｒ        第１ピニオン
１７Ｌ        第２ピニオン
１８          外歯ギヤ（入力要素）
２１ａ        第１ギヤ（ギヤ機構）
２１ｂ        第２ギヤ（ギヤ機構）
２１ｃ        第３ギヤ（ギヤ機構）
２１ｄ        第４ギヤ（ギヤ機構）
２２Ｒ        第１外歯ギヤ（ギヤ機構）
２２Ｌ        第２外歯ギヤ（ギヤ機構）
Ｃ１          第１クラッチ
Ｃ２          第２クラッチ
Ｄ            差動装置
ＭＧ          モータ・ジェネレータ（駆動源）
ＰＲ          第１遊星歯車機構
ＰＬ          第２遊星歯車機構
【図１】
2010190285.tif 000003
【図２】
2010190285.tif 000004